关于回转窑施工技术方案的探讨

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摘要：水泥的整个生产工艺概括为“两磨一烧”，其中“一烧”就是把经过粉磨配制好的生料，在回转窑的高温作用下烧成为熟料的工艺过程。因此，回转窑是水泥生产中的主机，俗称水泥工厂的“心脏”。本文主要针对回转窑的施工工艺进行探讨。

关键词：回转窑；施工；工艺；技术

Abstract: the whole process of cement summarized as "two ground a burn," with "a burning," is made of raw material grinding through good, in the high temperature of kiln under the action of the process of burning become clinker. Therefore, rotary kiln cement production of the host, commonly known as the "heart" of cement factory. This article mainly aims at the rotary kiln construction technology are discussed.

Keywords: rotary kiln; The construction; Technology; technology

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

一、概述

回转窑是水泥厂安装要求精度高，工期较长的设备，是生产工艺最关键的设备。强大的热工负荷及连续生产的工作制度对安装质量的要求十分严格，其安装质量的优劣直接关系到全厂工艺线能否正常运行和企业经济效益的好坏。因

二、回转窑主要组成部份

支承装置、筒体、传动装置、液压挡轮装置、窑尾密封装置、窑头密封装置及液压系统。

三、施工工序

四、基础验收与划线【关键工序】

基础验收工作是设备安装工作中一个主要工序，这项工作应在安装前会同土建、厂方等单位共同验收，并做好验收记录。

1. 基础外形尺寸、中心线、标高、地脚螺栓孔相互位置尺寸符合施工图纸和验收规范要求，其允许误差见表A-1。

表A-1

序号 检查部位 单位 公差 备 注

1 基础外形尺寸 mm ±30

2 基准点标高对厂区零点标高 mm ±3

3 中心线距离 mm ±1

4 基础标高 mm +5 -10

5 地脚螺栓孔中心位置 mm ±10

6 地脚螺栓孔深度 mm 0~20

7 地脚螺栓孔垂直度 mm 5/1000

2. 按工艺图规定的位置埋设中心标板和沉降标板。

3. 回转窑的纵横中心线（如图A-3）：以1#窑墩基础（有传动装置的基础）为基准，划出每个基础墩纵横向中心线。3个基础墩纵向中心线误差≤0.5mm，相邻两基础墩横向中心距误差不得超过±1.5mm；首尾两墩横向中心误差不超过±3mm。

注意：横向中心距应是窑筒体实测尺寸加膨胀量。

A1 A3

B1 B3

B2 B4

A2 A4

NJ.1 NJ.2NJ.3

图A-3基础放线及中心标板、标高点布置图

注：①内为中心标板位置，规格为250×150×10；

内标高点位置；

②B1-B2 ≤2mm。

③划出传动装置的纵横向中心线。

④定期检查基础沉降情况。

沉降标板在基础两侧面，埋设在1.000m处为宜。定人、定仪器、定时测定，并做好原始记录。

五、垫铁安放及钢底座、托轮安装【关键工序】

1. 垫铁分布

垫铁分布见图纸设计要求，平垫铁表面要平整，不允许有毛刺和凹凸不平现象。放置前先除锈，并清洗干净。

2.砂墩制作

在设备安装中，为提高设备安装找正精度，采用砂浆墩垫铁方法。具体制作步骤如下：

1）砂墩制作，首先要将基础面凿毛，并用水冲洗干净。

2） 砂墩材料配比：525#水泥：河砂（中砂）=1∶1

3）砂墩找正：用4%斜度规、水准仪和测微仪找正，其水平度误差不大于0.1/1000mm，标高误差不大于±0.5mm。

4）砂墩洒水养护，强度达到要求后方可进行钢底座安装。

3

图A-4钢底座安装示意图

1) 安装顺序：N0.1N0.2N0.3

2)吊装机械：50t液压起重机。

3)放置前准备：钢底座涂漆，标出中心线并打好样冲眼。

4)找正精度：其找正允许误差及检查工具见表A-2。

表A-2

序号 项目 允差值 检查工具

1 纵、横向中心线 ±0.5mm 用经纬仪检查纵向中心线，吊线锤检查横向中心线

2 标高 ±0.5mm 测微仪、水准仪检查标高

3 横向水平和纵向倾斜度 0.08mm/m 框式水平仪、斜度规检查

4 跨距 ±0.2mm 用一级精度钢盘尺和弹簧秤

5 对角线 2mm 工具同上

5)二次精找：在螺栓孔灌浆养护强度达到设计要求后，方可紧固地脚螺栓精找，允许误差和检查方法同上表，经复查无问题后，经会检确认通过后再进行下道工序的安装。

4.托轮组安装

1)安装就位前的准备

①瓦座清洗干净，划出纵横中心线，打好洋冲眼标记。

② 托轮轴瓦刮研：接触点不少于1-2点/cm2

③ 托轮轴承冷却水瓦试压：试验压力为0.6Mpa，保压8分钟，没有渗漏现象。

2)安装顺序：N0.1N0.2N0.3

3)吊装机械：50t液压起重机。

4)托轮组找正：（见图A-5、图A-6、图A-7、图A-8）：两组托轮吊装就位时必须使托瓦座纵横中心线与钢底座纵横中心线对齐，并紧固联接螺栓，并以1#支座为基准对其余瓦座找正。

其找正允许误差及检查工具见表A-3。

表A-3

序号 项目 允差值 检查工具

1 托轮斜度 ≤0.1mm/m 斜度规和框式水平仪

2 同组两托轮顶面水平度 ≤0.05mm/m 斜度规、大平尺和框式水平仪

3 两相邻托轮顶面中心标高 ≤0.5mm 水准仪

4 两相邻托轮组中心横向跨距相对量 ≤±1.5mm∠1mm 钢盘尺、弹簧秤

5 同组两托轮横向中心线重合度 ≤±0.5mm 吊线锤、钢板尺

6 托轮组纵向中心线直线度 ≤±0.5mm 弯尺、棒规

注：在吊装N0.1支座前一定要检查挡轮是否清洗干净，转动是否灵活，并加入一定量的油。

图A-5 托轮顶面斜度测量

图A-6 同组托轮纵向中心线偏差测量示意图

图A-7 托轮顶面中心标高测量图

H (设计值)±4mm,h1、h2(相对标高) ±1mm

图A-8 托轮顶面跨距对角线测量图

跨距误差：|L1-L2|≤1.5mm , |L3-L4|≤1.5mm

对角线误差：|l1-l2|≤2mm , |l1-l2|≤2mm

六、窑筒体吊装、找正【关键工序】

窑筒体的吊装采用80t起重机吊装。吊装进度及其质量直接关系到回转窑窑体安装工程质量的优劣和施工进度。项目经理部在该工程中将采用我院根据多年来探索积累的施工经验、独创的行之有效的先进技术方案――空中组对法，进行窑体分段空中组对、校正，以缩短施工周期，保证工程质量，减少施工用地和降低施工成本。窑体吊装空中组对法施工技术方案示意，见图A-9。

1.筒体吊装前的准备工作

1）对筒体和轮带进行检查，保证筒体端面、轮带部位的垫板和轮带没有毛刺、铁锈及污物。

2）用专用工具检查筒体椭圆度，其圆度误差小于±0.002D。

3）用钢盘尺测量筒体端面外周长，做好记录，要求相连两节筒体端面的周长相差小于7mm。

4）用钢盘尺测量每节筒体的实际长度，并做好记录，每节筒体长度允许偏差为±2mm，筒体实测总长度误差不大于±20mm。

5）检查筒体是否有马蹄口现象。

6）准备好筒体组对工具，调整螺栓，按八等分分布在筒体内圆圆周上，组对时注意相邻筒体原纵向焊缝互相错开间距大于300mm。

7）检查轮带内径尺寸和筒体轮带处垫板直径，测定其间隙是否符合图纸设计要求。

8）根据每节筒体实测资料，在筒体上划出轮带中心线，相邻两轮带中心距离偏差不大于±6mm，首尾轮带中心距偏差不大于±10mm。

2.筒体吊装

1）准备工作：必须在吊装前，检查起重设备和索具，一定要安全可靠。

2）吊装方案

（1)筒体吊装顺序（见图A-9）：筒体出厂预计分6节，其编号：从窑中开始为D-3、D-4、D-5、D-6和D-2、D-1。共6节吊装。

（2)场地准备：要求施工场地道路通畅，路基应平整、结实以便使80t吊车能顺利到达窑墩底下。窑墩地面必须平整、结实，而且标高达到要求，吊车起吊的地面位置覆盖厚钢板，为窑体的地面组对及吊装做好准备。

（3)准备工作就绪后，就可组装窑筒体：先在地面将D-3与D-4组对，组对后用拉杆螺母及压板调整好对接口，整体找正后对螺栓座进行焊接，再将该段轮带套入并固定。

吊装时，先分别将D-3与D-4段吊到位，再将D-5与D-6段吊到位，最后分别将D-2与D-1段吊到位，用拉杆螺丝连接后固定，整个50m窑体全部吊装就位。

3.筒体找正

1）窑筒体中心定位。将非加工件筒体内周长分十二等分，分别以1、4、7、10、点，2、5、8、11点和3、6、9、12点找3个圆心，这3个圆心组成的几何图形的中心即为窑筒体中心，在圆心片贴好坐标纸。再用同样方法找出筒体外圆的中心。

2）对接口两纵向焊缝错开，窑体对口错边量不大于2mm。

3）窑筒体轴线找正（见图A-10、图A-11）：用激光经纬仪找正，其中心允许偏差：窑头及窑尾处5mm以内；大齿圈及轮带处为4mm以内；其余部份为12mm以内。

图A－9

图A-10筒体各测点中心板上几何法找中心示意图

4.筒体找正

找正方法：激光经纬仪找正法。

具体做法：在筒体接口处的临时支撑架上，安装激光闸板，使激光束能顺利通过每道闸板，其优点体现在：

1) 激光束强度较大，受黑夜、白天影响较小；

2) 激光束呈红色一目了然；

3) 激光束直线性好，且聚焦性好，使得安装偏差小，准确性高。

七、传动装置的安装、找正

1.大齿轮安装、找正

1）安装前应将齿面、半园齿轮结合面、螺栓孔定位孔等部位清洗净，不得有油污。

2）在地面上进行大齿轮预组装，检查接合面间隙。

3）在地面将弹簧板安装在齿圈上，注意运转方向。

4）大齿圈吊装就位。

5）用大齿轮安装专用工具进行找正，并转窑测定（见图A-12）。

大齿轮径向跳动允许误差：1.5mm。

大齿轮端面跳动允许误差：1mm。

2.小齿轮及其它传动的安装找正

1）小齿轮安装时，应按设计要求留出大齿轮的膨胀量，并测定其斜度。

图A-12大齿圈找正示意图

2）调整测定大小齿轮的齿顶间隙，可按0.25M+(2~3)mm计取（M为齿模数）保证。

3）齿轮咬合齿面沿齿长方向接触面要达40~50%。

4）小齿轮轴与减速机低速轴连接，减速机与主电机连接同轴度误差不大于0.2mm。

5）辅助传动安装、找正。

3.联轴器的找正

1）测量联轴器同轴度，应在端面和周围分布的四个位置（即0º、90º、180º、270º）进行测量。

2）将两半联轴器暂相互连接，将其分成四等分，装设百分表，使百分表对准设定的基准线。

3）将两半联轴器与百分表一起转，顺次序转至0º、90º、180º、270º四个位置，在每个位置上测得两半联轴器径向数值a和轴向数值b。

4）对测出的数值进行复核，检查各位置的测量数值有无变化，且a1+a3应等于a2+a4，b1+b3等于b2+b4。

5）当上述值不等时，消除原因重新测量。

八、筒体焊接【特殊工序】

筒体焊接工作是窑安装工作中一个主要施工工序，焊接质量好坏，直接影响窑的正常运转和使用寿命。为确保施工质量，一定要重视窑筒体焊接工作。

Ф4×60m回转窑拟采用采用直流焊机，手工电弧焊打底，自动焊机焊接。

1. 焊前准备工作

1）焊接材料和焊接方法的选择；

2）电焊工在操作前进行考试，通过试样的透视检查、弯曲和抗拉强度的检验，全部合格后才能上岗；

3）焊前要对坡口两侧40mm范围内的油漆、铁锈、毛刺等杂物清除干净，露出母材光泽方可开始焊接。焊条要烘干，并做好保温工作；

4）全面检查坡口加工的角度、深度、间隙，对相对角度偏差较大、间隙过大（小）、深度不够的坡口都要进行修正，并作好记录。采取相应的措施，确保焊接工艺质量；

5）对窑各个部位进行检查，清除各种影响窑体转动的因素；

6）焊前重测各焊口、窑头、窑尾径向跳动；

7）回转窑的转动措施：回转窑转动采用窑的传动系统，在窑辅助传动系统上装上滑差离合器调速装置以实现无极度变速，通过增加底座和重新打眼使之与窑减速机合理配合。焊前将各托轮轴承加好油，擦净托轮表面的脏物，焊接地点和旋转地点应设置清晰的联络信号，焊接过程中应注意避免药皮或电焊条头掉在托轮表面；

8）做好焊接外口的保护和安全工作。

2.定位点焊

与正式焊接有密切关系，所以对焊接工艺要求严格，焊接材料标号应与焊件材质相匹配，焊条焊前必须经350℃烘干保温1小时，定位点焊沿内圆周8等份，两名焊工同时点焊，点焊每段长度为350-400mm，高度为6mm左右，且不大于8mm；点焊时必须保证熔透，焊接线能量应取最小允许值，点焊时严禁发生咬边和破坏剖口加工面的情况，定位焊位置应布置在焊道以内，并要求持合格证的焊工施焊。

3.筒体焊接

根据筒体找正情况，编排好每道焊缝试焊程序；

施焊工作应先焊接紧靠传动大齿轮处的那道焊缝，减少焊接变形对传动精度的直接影响；

1）焊接外剖口：第一层采用手工电弧焊打底，务必焊透以及深度一致，且不能太薄，防止自动焊时被烧穿。每一层焊接高度应均匀、高度宽窄一致。盖面焊时应控制好各焊接工艺参数；

外部焊口焊接完毕后，应重新测定以上各处径向跳动，并与焊前作一比较，内部支撑清理完毕后，重复上面的工作；

2）清根：清根要求至第一层焊缝，如发现仍有缺陷存在，必须局部清除。为保证焊接质量清根后应对剖口进行修正，使之成为“V”型剖口；

3）内剖口焊接；

4）焊接结束后，应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝的外观质量，检查合格后在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印；

5）重测各点，保存各工序测量资料。

6）焊缝质量检验：焊缝表面应呈现平滑细鳞状，宽度均匀整齐，焊缝表面及热影响区不得有裂纹，弧坑、夹渣、气孔等缺陷，焊缝咬边深度不得大于0.5mm，咬边连续长度不得大于100mm，焊缝咬边总长不得大于焊缝长度的10%，筒体外部焊缝高度不得大于3mm，筒体内部烧成带不得大于0.5mm，其它段不得大于1.5mm，焊缝最低点不得低于筒体表面，并应饱满；采用超声波探伤时，每条焊缝均应检查，探伤长度为该焊缝25%，要求达JB1152的Ⅱ级，超声波探伤发现的疑点必须用射线探伤检查确定。采用射线探伤时达GB3323中的Ⅲ级，焊缝交叉处必须重点检查。

九、无负荷单机试运转

回转窑各道安装工作完毕后，开始进行单机无负荷试运转，运转合格后方能进行窑筒体砌筑工程。

1.单机试运转时间

主 电 机：2小时

主减速机：4小时

窑体：8小时

2.试运转记录

1）托轮轴瓦温升不超过30℃；传动轴瓦、减速机轴承温升不超过65℃。

2）轮带与托轮接触面长度不小于轮带宽度的75%。

3.检查

1)液压挡轮与轮带接触情况；

2)各点供油情况，油压是否正常；

3)冷却水供水情况是否正常；

4)各部份密封是否有漏油现象；

5)设备的震动和噪音情况；

6）各连接部份是否有松动现象。

十、结语

在施工中必须采用合理科学的施工方法和先进的检测手段，严格控制每一道工序的施工质量，确保回转窑的安装质量。在施工过程中严格按照设计图纸及国家有关技术标准、规范进行安装施工。关键工序和隐蔽工程将请业主及其委派的现场施工管理专家确认并会签，决不将不合格的质量转入下一道施工工序。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。